잘 단열된 노즐에서 공기가 0.45MPa에서 0.15 MPa로 팽창한다… | [공조냉동기계기사 필기] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 25년 1회차

잘 단열된 노즐에서 공기가 0.45MPa에서 0.15 MPa로 팽창한다. 노즐 입구에서 공기의 속도는 50m/s, 온도는 150℃이며 출구에서의 온도는 45℃이다. 출구에서의 공기의 속도는? (단, 공기의 정압비열과 정적비열은 1.0035 kJ/kgㆍK, 0.7165 kJ/kgㆍK 이다.)

약 350 m/s

약 363 m/s

약 455 m/s

약 462 m/s

해설

단열노즐의 정상유동 에너지식  $h_1+\dfrac{V_1^{2}}{2}=h_2+\dfrac{V_2^{2}}{2}$ 에서
 $V_2=\sqrt{2c_p(T_1-T_2)+V_1^{2}}$ 이다.
비열을  $1003.5\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}$ 로 환산해 넣으면
 $V_2=\sqrt{2\times1003.5\times105+50^{2}}=\sqrt{213235}\approx462\,\mathrm{m/s}$ 이다.
kJ 단위를 그대로 쓰면 속도 항과 단위가 맞지 않으므로 J로 바꾸는 것이 요점이며, 정적비열과 압력 값은 이 계산에 쓰이지 않는다.

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